Как исследователи делают нашу одежду умнее

В мультфильме «Неправильные штаны» футуристичная пара брюк позволяла людям ходить по стенам и потолку. И благодаря этому у английских исследователей появилась идея: создать роботизированную одежду, которая могла бы помочь обществу.

В результате были созданы «Правильные штаны» — комплект штанов, в которые встроены электрические насосы для нагнетания воздуха в крошечные трубки. Они могут надуваться и помогать пожилым людям или инвалидам встать, а еще улучшают кровообращение.

Читайте по теме: Xiaomi выпустила рюкзак Korin Zero с вентилятором

Сейчас в университетских лабораториях по всему миру ученые-материаловеды, компьютерные программисты и дизайнеры тканей быстрыми темпами создают роботизированную одежду, приближая нас к реальности, в которой то, что мы носим, поможет поддерживать здоровье или улучшать повседневную жизнь.

В июне австралийские ученые создали роботизированные текстильные волокна, которые заставляют ткань двигаться автоматически.

В прошлом году ученые из Массачусетского технологического института изготовили программируемые компьютером нити и представили волоконные батареи с использованием аккумуляторных гелей, которые можно было бы встраивать в одежду и питать роботизированный текстиль. В знак того, что технология приближается к зрелости, в июле исследователи сообщили о планах разработать умную одежду для солдат и шпионов.

Исследователи заявили, что их работа находится на переломном этапе и вскоре может открыть эру, когда одежда будет действовать скорее как компьютер, воспринимая ощущения тела и оценивая, как ему помочь.

По словам ученых, в ближайшее десятилетие покупатели могут ожидать целый ряд футуристических предложений: брюки, которые могут помочь поднять пожилых людей или инвалидов; спортивные носки, которые могут стимулировать кровоток за счет автоматического сжатия; одежду для беременных, которая может пассивно отслеживать частоту сердечных сокращений плода, чтобы улучшить исходы беременности.

Ткани известны нам уже много веков. Переплетения пряжи, ткани и ниток приносили богатства странам и практически не менялись на протяжении десятилетий.

В последние годы компании начали выпускать умную одежду, которая подключается к мобильным телефонам.

• Google в рамках своего проекта Jacquard сотрудничал с такими брендами, как Levi's, Yves Saint Laurent и Adidas, чтобы установить датчики в джинсовые куртки, рюкзаки и обувь. Благодаря этому пользователи могли мгновенно получить доступ к телефону, а чтобы переключить музыку, достаточно было провести пальцем по рукаву.
• Fashiontech стартап Wearablex создал штаны для йоги, которые излучают вибрации, чтобы улучшить осанку и связываются со смартфоном.

Но исследователи считают, что подключенная одежда — это только первая волна технологии. Сейчас в разработке гораздо более амбициозные идеи.

В Университете Нового Южного Уэльса в Австралии разрабатываются ткани, способные менять форму. Как рассказывает старший преподаватель Тхан Нхо До, его команда создала крошечные кремниевые трубки, похожие по размеру на пряжу и вдохновленные мышечными волокнами, которые могут сплетаться в листы ткани. Эти трубки приводятся в действие электронной или тепловой стимуляцией и могут заставить ткань принимать заранее запрограммированные положения.

Но пока команде предстоит решить несколько проблем. В частности, предстоит уменьшить размер этих роботизированных трубок, чтобы их можно было вплетать в ткань, не добавляя объема. Сейчас их диаметр — 5 мм, а цель —0,1 мм, что примерно соответствует размеру среднего наконечника иглы шприца. Толщина пряжи может составлять в среднем от 3 до 4 мм.

Однако, по словам Финка, чтобы сделать по-настоящему инновационную умную одежду, требуется наделить ткани вычислительной мощностью, чтобы они могли отслеживать физиологические признаки и управлять технологией. Исследователи пытаются создать ткани, которые могли бы обрабатывать данные, генерируемые человеческой кожей, и превращать их в команды, которым подчиняется одежда.

С этой целью Финк и другие исследователи из Массачусетского технологического института создали волокна с сотнями силиконовых микрочипов для передачи цифровых сигналов. Это необходимо, чтобы одежда автоматически отслеживала такие вещи, как частота сердечных сокращений или отек ног. Волокна достаточно малы, чтобы их можно было вшить в ткань с помощью иглы, и выдерживают не менее 10 стирок.

Другие сотрудники института также создали перезаряжаемые литий-ионные аккумуляторы в виде сверхдлинного волокна, которое можно вплетать в ткань, обеспечивая текстиль энергией без внешнего источника питания.

Читайте по теме: Что нужно знать стартапу, который хочет продать технологию люксовому бренду

Но одной из самых больших проблем, стоящих перед этой областью, по словам Финка, является дизайн. По его словам, она должна «выглядеть, ощущаться и стираться точно так же, как ткань, которую вы носите прямо сейчас». Он отмечает, что его лаборатория объединилась с промышленными дизайнерами из Школы дизайна Род-Айленда, чтобы решить ключевые задачи.

Ребекка Крамер-Боттильо, профессор машиностроения Йельского университета, соглашается: прежде чем умный текстиль «полностью раскроет свой потенциал», нужно преодолеть ряд проблем. В частности, будет непросто сделать эту одежду, наполненную волокнами и технологиями, достаточно прочной, чтобы выдержать несколько циклов стирки.

Крамер-Боттильо отмечает, что размер тоже будет проблемой.

«Возможно, из-за добавленного объема специализированных волокон умный текстиль будет неудобно носить или трудно надевать и снимать», — говорит она.

Кроме того, добавляет она, исследователям предстоит найти наиболее оптимальный способ размещения роботизированных волокон в тканях и обеспечить малый вес источников питания. Но она верит, что это реально.

«Недавние прорывы указывают на не столь отдаленное будущее, когда ”умный" текстиль станет частью нашего повседневного гардероба», — подчеркивает эксперт.

Источник.

Фото на обложке: levi.com